Utilisation de CellLocate avec OzzMaker SARA-R5 LTE-M GPS + 10DOF

Que faire si vous avez un signal GNSS faible ou inexistant, par exemple à l’intérieur, dans un parking ou dans des canyons urbains ? Vous pouvez essayer CellLocate.

En un mot

CellLocate fournit une localisation estimée basée sur les informations visibles sur les cellules du réseau signalées par le module cellulaire. Lorsque CellLocate est activé, une connexion de données au serveur CellLocate est établie et les informations de cellule du réseau sont transmises au serveur qui fournit une estimation de la position de l’appareil sur la base des informations de cellule.

CellLocate est entièrement intégré au SARA-R5 qui se trouve sur la carte OzzMaker SARA-R5 LTE-M GPS 10DOF. La technologie permet des données de localisation autonomes basées sur les informations du réseau mobile environnant ainsi qu’une technologie hybride qui fonctionne conjointement avec le GNSS. Grâce à l’interface de commande AT unique, il est possible de définir tous les paramètres de localisation pour des performances optimisées.

Lors de l’utilisation de CellLocate, la précision de la position n’est pas prévisible et est déterminée par la disponibilité dans la base de données d’observations précédentes dans la même zone. CellLocate ne nécessite pas la présence ou l’activité d’un récepteur GNSS.

CellLocate nécessite une connexion de données (PDP) du module SARA-R5 au support.

Commencer

Connectez-vous au module cellulaire SARA-R5

pi@raspberrypi ~ $ minicom 115200 -D /dev/serial0

Configurez le contexte PDP (Packet Data Protocol).

La première tâche consiste à configurer les paramètres de connexion pour le contexte PDP à l’aide de AT+CGDCONT. Tout paramètre appliqué avec cette recommandation est persistant pendant les cycles d’alimentation. Cela signifie que cela ne doit être fait qu’une seule fois. Vous devrez cependant le saisir à nouveau si vous effectuez une réinitialisation d’usine.

Tout d’abord, éteignez la radio

AT+CFUN=0

Configurez ensuite un profil de connexion avec l’APN de votre opérateur réseau, à l’aide de la commande AT+CGDCONT (configuration Packet Switch Data). Dans cet exemple, nous utilisons une carte SIM hologramme, donc l’APN serait un hologramme.

AT+CGDCONT=1, « IP », «  »hologramme »

Maintenant, rallumez la radio ;

AT+CFUN=1

Une fois votre SARA-R5 connecté à l’opérateur, vous pouvez utiliser AT+CGDCONT ? pour obtenir votre adresse IP actuelle

AT+CGDCONT?
+CGDCONT : 1, « IP », « hologramme.mnc050.mcc234.gprs », « 10.170.92.244 », 0,0,0,2,0,0,0,0,0,0,0

Maintenant actif le contexte PDP

AT+CGACT=1,1

Définissez le type de PDP sur IPv4

AT+UPSD=0,0,0

Le profil n°0 est mappé sur CID=1

AT+UPSD=0,100,1

Activer le profil PSD

AT+UPSDA=0,3

Votre SARA-R5 devrait maintenant avoir accès à Internet. Si vous souhaitez tester la connexion de données, vous pouvez utiliser AT+UPING

AT+UPING=”www.google.com”
D’ACCORD
+UUPING : 1,32 », www.google.com », « 142.250.179.228″,113 617
+UUPING : 2,32 », www.google.com », »142.250.179.228″,113 637
+UUPING : 3,32 », www.google.com », »142.250.179.228″,113 636
+UUPING : 4,32 », www.google.com », »142.250.179.228″,113 637

Utiliser CellLocate

Lorsque vous utilisez CellLocate, vous avez le choix entre deux modes :

scan normal : le module cellulaire signale la cellule de desserte et les cellules visibles voisines désignées par l’opérateur du réseau, qui sont normalement collectées par le module lors de son activité « réseau ». Cette configuration est suggérée pour une mise à jour rapide de l’emplacement

analyse approfondie : le module cellulaire analyse et signale toutes les cellules visibles en fournissant, outre les cellules de desserte et voisines de l’opérateur de réseau de desserte, également les cellules de tous les autres opérateurs de réseau disponibles (visibles), augmentant ainsi la probabilité d’obtenir une estimation de position réussie. Bien que cela prenne un peu plus de temps (environ 30 secondes à 2 minutes sont nécessaires pour effectuer une analyse approfondie), utilise plus de données (chaque cellule signalée nécessite quelques octets) et plus de puissance, de couverture et de fiabilité sont potentiellement meilleures dans les cas extrêmes.

Remarque : La configuration d’analyse approfondie est généralement recommandée uniquement pour les cas particuliers qui doivent être examinés et testés individuellement.

Le mode de numérisation peut être configuré à l’aide de AT+ULOCCELL= [value] où:
[value] = 0 pour une analyse normale
[value] = 1 pour une analyse approfondie

Le mode d’analyse influence le temps nécessaire pour terminer l’analyse, donc la valeur du délai d’attente (expliquée dans la section suivante) doit être définie en conséquence. Sachez que les informations sur les cellules ne sont envoyées au serveur qu’une fois l’analyse terminée. Par conséquent, la définition d’une petite valeur pour le délai d’attente signifie que les informations d’analyse ne peuvent pas être utilisées.

La commande AT+ULOC est utilisée chaque fois que l’application de l’appareil souhaite obtenir une position à l’aide de CellLocate. La syntaxe de la commande est la suivante :

AT+ULOC=[mode],[sensor],[response_type],[timeout],[accuracy]

Où les paramètres recommandés sont :
[mode] = 2 (position d’un seul coup)

[sensor] = 2, (CellLocalisation)

[response_type] = 0 – type de réponse standard ; d’autres options sont disponibles pour ce paramètre.

[timeout] = 30 (analyse normale). La valeur du délai d’attente définit la durée maximale en secondes
alloué à l’opération d’analyse cellulaire. En cas de dépassement, le module envoie la liste des cellules qu’il a pu collecter avant que le timeout ne soit atteint. La minuterie est particulièrement importante pour le mode d’analyse approfondie car, comme décrit précédemment, la définition d’une valeur courte ne permet pas une collecte complète de l’ID de cellule d’autres opérateurs que celui qui le dessert. Dans le cas où le délai d’attente est atteint avant la fin de l’analyse, le résultat de l’analyse normale sera envoyé au point de terminaison du service pour répondre à la demande.

[accuracy] = 1000. Ce paramètre (exprimé en mètres) précisait la précision de la cible lors de l’utilisation d’un positionnement hybride (CellLocate + GNSS). Une valeur faible entraînera des demandes de localisation plus fréquentes, tandis qu’une valeur élevée (jusqu’à 999999) peut être utilisée si vous n’avez pas besoin d’une mise à jour de localisation pour chaque mouvement de l’appareil dans la plage spécifiée. Sachez que le module ne peut pas prédire à l’avance la précision réelle et renverra toute réponse fournie par le service quelle que soit la précision calculée. Lorsque vous utilisez le service CellLocate en mode autonome (c’est-à-dire sans GNSS), vous pouvez définir 1000 comme valeur par défaut, car cela n’affecte en rien le comportement du service.

AT+ULOC=2,2,0,60,1000

Une fois que l’application de l’appareil a envoyé la commande au module, le module de manière autonome :

• recueille toutes les informations nécessaires pour obtenir le poste
• demander l’estimation de la position au service, en utilisant un protocole propriétaire
• attend la réponse du serveur
• fournit des informations sur l’application, la date, l’heure et le lieu

Un exemple de réponse (lorsque réponse_type=0) est :

+UULOC : 13/04/2011,09:54:51.000,45.6334520,13.0618620,0,1

qui est conforme à ce format

+UULOC : [date][time],[lat],[long],[alt],[uncertainty]

Où :

• [date] est une chaîne qui représente la date UTC (JJ/MM/AA) de la position estimée provenant du serveur CellLocate
• [time] est une chaîne qui représente l’heure UTC (hh:mm:ss.sss) de la position estimée provenant du serveur CellLocate
• [lat] et [lon] sont des chaînes représentant la latitude et la longitude estimées
• [alt] est un nombre indiquant l’altitude estimée, en mètres. Ceci est disponible uniquement pour le positionnement hybride utilisant GNSS et est donc défini sur 0 lors de l’utilisation de CellLocate comme capteur.
• [uncertainty] est un nombre qui représente l’erreur estimée du niveau de confiance de 50 %, en mètres (0 – 2 000 000). Pour un niveau de confiance plus élevé, lisez la section correspondante ci-dessous

Remarques:

1. Une fois la commande +ULOC AT envoyée, l’utilisateur/l’application doit attendre l’URC +UULOC correspondant avant d’émettre à nouveau la commande. Si une nouvelle commande +ULOC AT est envoyée avant que le +UULOC URC ne soit renvoyé, la commande précédente est abandonnée et remplacée par la nouvelle.
2. Si aucune position n’est disponible (aucune information réseau et aucune donnée précédente disponible), alors le [lat] latitude et [long] la longitude sera réglée sur « 0 ».
3. L’utilisation du capteur CellLocate nécessite une connexion de données, qui doit être active jusqu’à la réception du +UULOC URC.
4. en cas d’erreur le module répond avec +UULOCIND : 3,6

Taille de la charge utile

La taille des données échangées entre le module et le point final du service dépend du nombre de cellules et est comprise entre :

liaison montante : 100-200 octets

Liaison descendante : 150 octets

Incertitude de l’estimation et niveau de confiance

L’incertitude de position ne peut pas être prédéterminée car elle dépend de plusieurs facteurs comme la région, la technologie (2G, 3G, 4G). Au niveau global, elle s’étend de 100 m à 2,7 km. .

Comme décrit dans la section précédente, la réponse ULOC fournit le paramètre qui représente l’erreur estimée du niveau de confiance de 50 %, en mètres.

Il est possible d’obtenir également le niveau de confiance de 95 % en définissant un type de réponse différent (le dernier « 2 » dans la commande ci-dessous)

AT+ULOC=2,2,2,60,1000

Le format de la réponse fournie est indiqué ci-dessous avec les paramètres pertinents mis en évidence en gras

+UULOC :[sol],[num],[sensor_used],[date],[time],[lat],[long],[alt],[lat50],[long50],[major50],[minor50],[orientation50],[confidence50][,[lat95],[long95],[major95],[minor95][orientation95],[confidence95]]

où;
major50 et major95 signaler l’incertitude de l’estimation de la position à un niveau de confiance de 50 % et 95 %
confidence50 et confidence95 rapporter la valeur respectivement de 50 et 95 pour indiquer quel est le niveau de confiance

Ci-dessous un exemple de réponse étendue

+UULOC:1,1,2,15/09/2021,14:49:21.000,45.3747522,11.8611112,0,45.3747522,11.8611112,490,490,0,50,45.3747522,11.8611112,1806,180 6,0,95

Retrouvez les étapes clés de l’histoire de Raspberry Pi dans cette vidéo :